JPH0771955A - Distance measuring system - Google Patents

Distance measuring system

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JPH0771955A
JPH0771955A JP28520793A JP28520793A JPH0771955A JP H0771955 A JPH0771955 A JP H0771955A JP 28520793 A JP28520793 A JP 28520793A JP 28520793 A JP28520793 A JP 28520793A JP H0771955 A JPH0771955 A JP H0771955A
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distance
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distance measuring
ired
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Osamu Nonaka
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Abstract

PURPOSE:To accurately measure the distances to a plurality of points within a screen by providing first and second light projectors and receiver means arranged at intervals of the length of a base line from each other, and a computing means for computing the distance to a subject to be photographed in accordance with a light projection signal during scanning by the projector means. CONSTITUTION:A CPU1 controls a distance-measuring projector portion 2 with respect to a subject to be photographed and also controls a scanning portion 3 that scans the projector portion 2. A light position sensing device (PSD) 5 is located behind a light receiving lens 4 and a PSD 7 is located behind a light receiving lens 6, the outputs of the PSDs 5 and 7 being inputted to the CPU1 via respective light position detector circuits 8 and 9. A distance-measuring light beam projected by the projector portion 2 is reflected on the subject to be photographed and forms light spots on the PSDs 5, 7 via the two lenses 4, 6. The positions of incidence of the light spots are computed by the circuits 8, 9 in accordance with the signals outputted by the two PSDs 5, 7. The CPU 1 computes the distance to the subject to be photographed from the outputs of the circuits 8, 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は測距装置に関し、特に
被写体に対して測距用光を投射し、被写体までの距離を
求めるカメラの測距装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device, and more particularly to a distance measuring device for a camera which projects a distance measuring light on an object to obtain the distance to the object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、写真画面中央部以外に存在す
る被写体にも、ワンタッチでピントを合わせようという
試みが多くなされている。例えば、特開昭58−201
05号公報には、複数の投光素子を用意し、これを順次
投光することによって画面内の対応するポイントを測距
可能とした技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Heretofore, many attempts have been made to focus an object existing in other than the central portion of a photographic screen with one touch. For example, JP-A-58-201
Japanese Patent No. 05 discloses a technique in which a plurality of light projecting elements are prepared, and the light is sequentially projected to enable distance measurement at a corresponding point on the screen.

【0003】しかしながら、この方法では画面内の測距
ポイントを増加させればさせる程、多くの投光素子が必
要となり、その結果コストが上昇してしまう。そこで、
1個の投光素子を走査することにより、画面内の各ポイ
ントを測距しようということが試みられている。例え
ば、古くは米国特許第4,470,681号には、投光
レンズと投光素子の相対位置を変位させる技術があり、
最近では特開昭64−57246号公報に類似の提案が
なされている。
However, in this method, as the number of distance measuring points in the screen is increased, more light emitting elements are required, resulting in an increase in cost. Therefore,
It has been attempted to measure the distance to each point on the screen by scanning one light projecting element. For example, there is a technique of displacing the relative position between the light projecting lens and the light projecting element in the old US Pat. No. 4,470,681.
Recently, a similar proposal has been made to Japanese Patent Laid-Open No. 64-57246.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うに投受光レンズと投受光素子の相対位置を変化させる
と、がたつきが生じ、誤測距となりやすいという課題を
有していた。そこで、特開昭59−107332号公報
では、投受光素子及びレンズをユニット状態として走査
することにより、こうした誤測距を改善しようとした技
術が開示されている。
However, when the relative positions of the light projecting / receiving lens and the light projecting / receiving element are changed as described above, there is a problem that rattling occurs and an erroneous distance measurement is likely to occur. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 59-107332 discloses a technique for improving such erroneous distance measurement by scanning the light emitting / receiving element and the lens in a unit state.

【0005】しかしながら、投受光素子及びレンズを含
むユニット全体を可動するには、アクチュエータが大型
化し、機構が複雑になるばかりではなく、走査速度が遅
くなり、測距のタイムラグが長くなるという重大な問題
を生じてしまうものであった。この発明は上記課題に鑑
みてなされたもので、画面内複数のポイントを精度良
く、且つ高速に測距することのできる測距装置を提供す
ることを目的とする。
However, in order to move the entire unit including the light emitting / receiving element and the lens, not only the actuator becomes large and the mechanism becomes complicated, but also the scanning speed becomes slow and the time lag for distance measurement becomes long. It caused problems. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a distance measuring device that can measure a plurality of points on a screen with high accuracy and at high speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、被
写体に向けて光束を投光する投光手段と、第1及び第2
の基線長を隔てて配置され、上記光束の上記被写体から
の反射光を受光し、入射位置に応じてそれぞれ信号を出
力する第1及び第2の受光手段と、上記投光手段を走査
する走査手段と、この走査手段による上記投光手段の走
査時に、上記信号に基いて上記被写体の距離を演算する
演算手段とを具備することを特徴とする。
That is, the present invention is directed to a light projecting means for projecting a light beam toward an object, and first and second light projecting means.
Of the first and second light receiving means, which are arranged with the base line of the light source spaced apart from each other, receive the reflected light of the light flux from the subject, and output signals according to the incident position, and the scanning for scanning the light projecting means. And a calculating means for calculating the distance to the subject based on the signal when the scanning means scans the light projecting means.

【0007】またこの発明は、被写体に向けて光束を投
光する投光手段と、この投光手段から第1所定基線長離
れた位置に配置され、上記被写体からの反射光の入射位
置に応じた一対の第1信号を出力する第1の受光素子
と、上記投光手段から第2所定基線長離れた位置に配置
され、上記被写体からの反射光の入射位置に応じた一対
の第2信号を出力する第2の受光素子と、上記一対の第
1信号の比演算を行う第1の演算手段と、上記一対の第
2信号の比演算を行う第2の演算手段と、上記第1の演
算手段及び上記第2の演算手段からそれぞれ出力される
上記比演算を加算して積分する積分回路とを具備するこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, a light projecting means for projecting a light beam toward an object and a position separated from the light projecting means by a first predetermined base line length are provided, depending on an incident position of reflected light from the object. A pair of first light receiving elements that output a pair of first signals, and a pair of second signals that are arranged at a position separated from the light projecting means by a second predetermined baseline length and that correspond to the incident position of the reflected light from the subject. A second light receiving element that outputs a signal, a first calculation unit that calculates a ratio of the pair of first signals, a second calculation unit that calculates a ratio of the pair of second signals, and the first calculation unit. And an integrating circuit for adding and integrating the ratio calculations output from the calculating means and the second calculating means, respectively.

【0008】更にこの発明は、上記比演算を行うための
上記第1の演算手段若しくは上記第2の演算手段の出力
特性の少なくとも一方のばらつきを電気的に補正する補
正手段を更に具備することを特徴とする。
Further, the present invention further comprises a correction means for electrically correcting a variation in at least one of the output characteristics of the first calculation means or the second calculation means for performing the ratio calculation. Characterize.

【0009】[0009]

【作用】この発明の測距装置にあっては、投光手段から
被写体に向けて光束が投光される。そして、第1及び第
2の基線長を隔てて配置された第1及び第2の受光手段
にて、上記光束の上記被写体からの反射光が受光され、
入射位置に応じてそれぞれ信号が出力される。また、上
記投光手段は走査手段により走査される。この走査手段
による上記投光手段の走査時に、上記信号に基いて上記
被写体の距離が演算手段で演算される。
In the distance measuring apparatus of the present invention, the luminous flux is projected from the light projecting means toward the subject. Then, the reflected light from the subject of the light flux is received by the first and second light receiving means that are arranged with the first and second baseline lengths separated from each other.
A signal is output depending on the incident position. The light projecting means is scanned by the scanning means. When the light projecting means is scanned by the scanning means, the distance of the subject is calculated by the calculating means based on the signal.

【0010】またこの発明の測距装置では、投光手段か
ら被写体に向けて光束が投光される。そして、この投光
手段から第1及び第2所定基線長離れた位置に配置され
た第1及び第2の受光素子により、上記被写体からの反
射光の入射位置に応じた一対の第1信号及び第2信号が
出力される。第1及び第2の演算手段では、上記一対の
第1信号の比演算と、一対の第2信号の比演算が行われ
る。そして、上記第1の演算手段及び上記第2の演算手
段からそれぞれ出力される上記比演算が、積分回路に
て、加算されて積分される。
Further, in the distance measuring device of the present invention, a light beam is projected from the light projecting means toward the subject. Then, the pair of first signals corresponding to the incident position of the reflected light from the subject is generated by the first and second light receiving elements which are arranged at positions separated from the light projecting means by the first and second predetermined base line lengths. The second signal is output. The first and second calculating means perform a ratio calculation of the pair of first signals and a ratio calculation of the pair of second signals. Then, the ratio computations respectively output from the first computing means and the second computing means are added and integrated by an integrating circuit.

【0011】更にこの発明の測距装置では、上記比演算
を行うための上記第1の演算手段若しくは上記第2の演
算手段の出力特性の少なくとも一方のばらつきが、補正
手段によって電気的に補正される。
Further, in the distance measuring apparatus of the present invention, the correction means electrically corrects a variation in at least one of the output characteristics of the first calculation means or the second calculation means for performing the ratio calculation. It

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。図1はこの発明の第1の実施例で、測距装置の
概念を示したブロック図である。同図に於いて、CPU
1は、被写体に対し、測距用光を投光する手段である投
光部2及びこの投光部2を走査する走査部3を制御す
る。また、受光レンズ4の後方には光位置検出素子(P
SD)5が位置され、同様に受光レンズ6の後方にはP
SD7が位置されている。そして、これらPSD5及び
7の出力は、光位置検出回路8及び9を介して、それぞ
れCPU1に入力される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the concept of a distance measuring device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the CPU
Reference numeral 1 controls a light projecting unit 2 which is a unit for projecting distance measuring light to a subject and a scanning unit 3 which scans the light projecting unit 2. Further, a light position detecting element (P
SD) 5 is located, and similarly P is behind the light receiving lens 6.
SD7 is located. The outputs of these PSDs 5 and 7 are input to the CPU 1 via the optical position detection circuits 8 and 9, respectively.

【0013】このような構成に於いて、投光部2から、
図示されない被写体に対し、測距用光が投光される。こ
のとき、投光部2は、走査部3を介してCPU1によっ
てその投光方向が変化されるように制御されて走査され
るようになっている。これにより、画面内の各ポイント
の測距が可能となる。
In such a structure, from the light projecting section 2,
Distance measuring light is projected onto a subject (not shown). At this time, the light projecting unit 2 is controlled to be scanned by the CPU 1 via the scanning unit 3 so that the light projecting direction is changed. As a result, the distance can be measured at each point on the screen.

【0014】上記投光部2によって投射された測距用光
は、図示されない被写体上で反射され、2つの受光レン
ズ4及び6を介して、各々PSD5及び7上に光点を結
ぶ。これら2つのPSD5及び7の出力信号に基いて、
光位置検出回路8及び9にて上記光点の入射位置が演算
される。そして、光位置検出回路8及び9の出力によ
り、CPU1で被写体距離が演算される。
The distance measuring light projected by the light projecting unit 2 is reflected on a subject (not shown) and forms light spots on the PSDs 5 and 7 via the two light receiving lenses 4 and 6, respectively. Based on the output signals of these two PSDs 5 and 7,
The light position detection circuits 8 and 9 calculate the incident position of the light spot. Then, the CPU 1 calculates the subject distance from the outputs of the light position detection circuits 8 and 9.

【0015】図2は、この発明の測距装置の測距原理を
示したものである。同図に於いて、10は被写体上に投
光された測距用光スポットであり、この測距用光スポッ
ト10から距離Lだけ離れた位置に受光レンズ4、6が
配置されている。そして、これら受光レンズ4、6の後
方にPSD5、7が配置されている。また、受光レンズ
4、6とPSD5、7間の距離をfJ とし、PSD5、
7上の光点位置を各々のレンズの光軸基準で図示の如く
1 、x2 とすると、次の関係式が成立する。
FIG. 2 shows the distance measuring principle of the distance measuring device of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a distance measuring light spot projected on a subject, and light receiving lenses 4 and 6 are arranged at a position separated from the distance measuring light spot 10 by a distance L. The PSDs 5 and 7 are arranged behind the light receiving lenses 4 and 6. Further, the distance between the light receiving lenses 4 and 6 and the PSDs 5 and 7 is f J , and the PSD 5 and
Assuming that the light spot positions on 7 are x 1 and x 2 with reference to the optical axis of each lens, the following relational expression holds.

【0016】 L:fJ =S1 :x1 L:fJ =S2 :x21 =L・x1 /fJ …(1) S2 =L・x2 /fJ …(2) S=S1 +S2 =(L/fJ )(x1 +x2 ) …(3) L=(S・fJ )/(x1 +x2 ) …(4) したがって、PSD5、7によってx1 、x2 を検出す
れば、S、fJ は固定値となるので、距離Lを求めるこ
とができる。
L: f J = S 1 : x 1 L: f J = S 2 : x 2 S 1 = L × x 1 / f J (1) S 2 = L × x 2 / f J (2) ) S = S 1 + S 2 = (L / f J ) (x 1 + x 2 ) ... (3) L = (S · f J ) / (x 1 + x 2 ) ... (4) Therefore, depending on the PSD 5 and 7, x When 1 and x 2 are detected, S and f J have fixed values, so that the distance L can be obtained.

【0017】故に、測距用光スポット10の位置に関係
なく、正確な測距が可能となる。次に、この発明の測距
装置をカメラに適用した第2の実施例を説明する。図3
は、この発明の第2の実施例の構成を示すブロック図で
ある。上述した第1の実施例では、PSD5、7として
1次元位置検出型のものを用いたが、この第2の実施例
では、IREDを2次元的にスキャンするタイプの機構
を採用し、PSDも2次元の位置検出が可能なものを用
いている。したがって、同実施例によれば、カメラ画面
内に投光ポイント(測距用光ポイント)を配送すること
が可能となる。
Therefore, accurate distance measurement can be performed regardless of the position of the distance measuring light spot 10. Next, a second embodiment in which the distance measuring device of the present invention is applied to a camera will be described. Figure 3
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention. In the above-described first embodiment, the one-dimensional position detection type PSDs 5 and 7 are used, but in the second embodiment, a mechanism of two-dimensionally scanning the IRED is adopted, and the PSD is also used. A device that can detect two-dimensional position is used. Therefore, according to the embodiment, it becomes possible to deliver the light projecting point (distance measuring light point) within the camera screen.

【0018】先ず、この2次元的にIREDをスキャン
する機構について説明する。IRED11はIREDド
ライバ12を介してCPU1により駆動制御されるもの
で、その前方には投光レンズ13が配置されている。上
記IRED11はIRED保持部14に取付けられてい
るもので、モータ(M)ドライバ15により駆動される
モータ16及び送りねじ17によって、ガイドレール1
8に沿って図示x方向にスライドする。また、IRED
11及びIRED保持部14は、モータ(M)ドライバ
19により駆動されるモータ20及び送りねじ21によ
って、支持部22と共にガイドレール23に沿って図示
y方向にスライドする。
First, the mechanism for two-dimensionally scanning the IRED will be described. The IRED 11 is driven and controlled by the CPU 1 via the IRED driver 12, and a light projecting lens 13 is arranged in front of it. The IRED 11 is attached to the IRED holder 14, and the guide rail 1 is driven by a motor 16 driven by a motor (M) driver 15 and a feed screw 17.
Slide in the x direction shown in FIG. Also, IRED
The motor 11 and the IRED holder 14 slide along the guide rail 23 along the guide rail 23 in the y direction in the figure by the motor 20 and the feed screw 21 driven by the motor (M) driver 19.

【0019】一方、基線長Sだけ離れて配置された受光
レンズ4及び6の後方には、それぞれ2次元の位置検出
が可能なPSD5及び7が配置されている。そして、P
SD5の出力は光位置検出回路8a及び8bを、PSD
7の出力は光位置検出回路9a及び9bを介して、それ
ぞれCPU1に供給される。尚、24は測距の開始タイ
ミングを入力するためのスイッチであり、一般にレリー
ズスイッチと兼用される。
On the other hand, PSDs 5 and 7 capable of two-dimensional position detection are arranged behind the light-receiving lenses 4 and 6 which are arranged at a distance of the base line length S, respectively. And P
SD5 outputs the optical position detection circuits 8a and 8b to the PSD
The output of 7 is supplied to the CPU 1 via the optical position detection circuits 9a and 9b, respectively. Incidentally, reference numeral 24 is a switch for inputting the start timing of distance measurement, which is also commonly used as a release switch.

【0020】また、図4(a)は図3に示した測距装置
をカメラに組込んだ配置を示す外観図である。図4
(a)に於いて、カメラボディ25の上面にはレリーズ
スイッチ24が設けられている。このカメラの前面で、
その略中央部には撮影レンズ26が、そして、その周辺
にはファインダ27の窓、及び測距装置の投光レンズ1
3、受光レンズ4、6が、図示の如く配置されている。
FIG. 4A is an external view showing an arrangement in which the distance measuring device shown in FIG. 3 is incorporated in a camera. Figure 4
In FIG. 3A, a release switch 24 is provided on the upper surface of the camera body 25. In front of this camera,
A photographing lens 26 is provided in the substantially central portion thereof, and a window of a finder 27 and a projection lens 1 of the distance measuring device are provided in the periphery thereof.
3, the light receiving lenses 4 and 6 are arranged as shown in the drawing.

【0021】このような構成に於いて、Mドライバ15
によってモータ16が回転すると、IRED保持部14
がガイドレール18に沿って、送りねじ17によってx
方向にスライドする。また、支持部22はガイドレール
23に沿って可動となっており、Mドライバ19によっ
て駆動されるモータ20が送りねじ21を回転させるこ
とにより、IRED11がy方向にスキャンされる。C
PU1は、Mドライバ15及び19を所定のシーケンス
に従って制御しながら、IREDドライバ12を介して
IRED11を発光させる。
In such a configuration, the M driver 15
When the motor 16 rotates by, the IRED holding unit 14
Along the guide rail 18 by the feed screw 17
Slide in the direction. The support 22 is movable along the guide rail 23, and the motor 20 driven by the M driver 19 rotates the feed screw 21 to scan the IRED 11 in the y direction. C
The PU 1 controls the M drivers 15 and 19 according to a predetermined sequence, and causes the IRED 11 to emit light via the IRED driver 12.

【0022】IRED11からの測距用光は、投光レン
ズ13によって図示されない被写体に投光される。この
測距用光は、IRED11の位置と、投光レンズ13の
主点を結ぶ方向に投射されるので、IRED11の位置
がx、y方向に移動する度に、図4(b)に示されるよ
うに、写真画面(ファインダ)上の測距ポイント28が
2次元的に変化する。
The distance measuring light from the IRED 11 is projected by a light projecting lens 13 onto a subject (not shown). Since this distance measuring light is projected in the direction connecting the position of the IRED 11 and the principal point of the light projecting lens 13, each time the position of the IRED 11 moves in the x and y directions, it is shown in FIG. As described above, the distance measuring point 28 on the photographic screen (finder) changes two-dimensionally.

【0023】一方、IRED11の発光に同期して、2
つのPSD5、7の出力から、受光レンズ4、6を介し
てPSD5、7に入射した被写体から反射信号光の位置
が、光位置検出回路8a、8b、9a、9bによって検
出される。CPU1は、これら光位置検出回路8a、8
b、9a、9bの出力より、画面内の各ポイントの被写
体までの距離を演算する。
On the other hand, in synchronization with the light emission of IRED11, 2
From the outputs of the two PSDs 5 and 7, the positions of the reflected signal light from the subject incident on the PSDs 5 and 7 via the light receiving lenses 4 and 6 are detected by the optical position detection circuits 8a, 8b, 9a and 9b. The CPU 1 uses these optical position detection circuits 8a, 8
From the outputs of b, 9a, and 9b, the distance to the subject at each point on the screen is calculated.

【0024】ここで、図3の光位置検出回路について、
図5を用いて説明する。PSD30の両端からは出力電
流i1 、i2 が出力され、それぞれプリアンプ31、3
2、圧縮ダイオード33、34、バッファ35、36を
介して、定電流源37と共に差動演算回路を構成するN
PNトランジスタ38、39のベースに供給される。上
記トランジスタ38、39はエミッタが共通接続されて
定電流源37と接続している。また、トランジスタ39
のコレクタは、積分用コンデンサ40を介して電源に接
続されると共に、スイッチ41、端子42を介してCP
U1に接続される。尚、PSD30の出力には、背景光
の電流を除去する背景光除去回路43が接続されてい
る。
Here, regarding the optical position detection circuit of FIG.
This will be described with reference to FIG. Output currents i 1 and i 2 are output from both ends of the PSD 30, respectively, and are output to the preamplifiers 31 and 3 respectively.
2. N that constitutes a differential operation circuit together with the constant current source 37 via the compression diodes 33 and 34 and the buffers 35 and 36.
It is supplied to the bases of the PN transistors 38 and 39. The transistors 38 and 39 have their emitters commonly connected and are connected to the constant current source 37. Also, the transistor 39
The collector of is connected to the power source via the integrating capacitor 40, and is also connected to the CP via the switch 41 and the terminal 42.
It is connected to U1. A background light removing circuit 43 for removing the current of the background light is connected to the output of the PSD 30.

【0025】いま、長さtのPSD30に、図5に示さ
れるようにxの位置に信号光が入射しているとする。2
つの出力電流i1 、i2 は、この光位置xとtに依存
し、 i1 /(i1 +i2 )=x/t …(5) の関係を満たす。
Now, it is assumed that the signal light is incident on the PSD 30 having the length t at the position of x as shown in FIG. Two
The two output currents i 1 and i 2 depend on the light positions x and t and satisfy the relationship of i 1 / (i 1 + i 2 ) = x / t (5).

【0026】ところが、PSD30には、信号光以外に
も入射する背景光があり、これを取り除かなければ上記
(5)式のi1 、i2 を得ることはできない。したがっ
て、PSD30の出力に、背景光電流除去回路43が接
続されている。
However, the PSD 30 has incident background light in addition to the signal light, and i 1 and i 2 in the above equation (5) cannot be obtained without removing the background light. Therefore, the background photocurrent removing circuit 43 is connected to the output of the PSD 30.

【0027】信号光電流i1 、i2 は、プリアンプ3
1、32によってβ倍に増幅され、図5に示されるよう
に、圧縮ダイオード33、34に流れる。この圧縮ダイ
オード33、34に生じた電圧を、バッファ35、36
によって差動演算回路に入力される。CPU1により制
御される定電流源30は、IREDの発光、つまり信号
光の入射に同期してI0 の電流を流す。一方、積分用コ
ンデンサ40は、IREDの発光前はスイッチ41によ
って両端の電位を等しくVccに初期化されている。この
スイッチ41は、IREDの発光に同期してオフする。
The signal photocurrents i 1 and i 2 are supplied to the preamplifier 3
It is amplified by β times by 1, 32 and flows to the compression diodes 33, 34 as shown in FIG. The voltage generated in the compression diodes 33 and 34 is transferred to the buffers 35 and 36.
Is input to the differential operation circuit. The constant current source 30 controlled by the CPU 1 causes a current of I 0 to flow in synchronization with the emission of IRED, that is, the incidence of signal light. On the other hand, the integrating capacitor 40 has its potentials at both ends equalized to Vcc by the switch 41 before the IRED emits light. The switch 41 is turned off in synchronization with the light emission of IRED.

【0028】このように構成された回路により、PSD
30の出力電流i1 、i2 とIINTの関係は、 IINT =(i1 /(i1 +i2 ))×I0 =(x/t)I0 …(6) となる。この電流IINT は、積分コンデンサ40に所定
時間積分されるので、端子42の電圧を検出することに
より、CPU1は上記(6)式により x=t・IINT /I0 …(6)′ として信号光入射位置xを演算することができる。
With the circuit thus configured, the PSD
The relationship between the output currents i 1 and i 2 of 30 and I INT is as follows: I INT = (i 1 / (i 1 + i 2 )) × I 0 = (x / t) I 0 (6) Since this current I INT is integrated in the integrating capacitor 40 for a predetermined time, by detecting the voltage at the terminal 42, the CPU 1 obtains x = t · I INT / I 0 (6) ′ according to the above equation (6). The signal light incident position x can be calculated.

【0029】図3に示された光位置検出回路8a、8
b、9a、9bは、このような原理により光の位置を検
出する。次に、図6(a)を用いて、これらのPSD上
の信号光位置から被写体距離Lを求める方法について説
明する。
Optical position detection circuits 8a, 8 shown in FIG.
b, 9a and 9b detect the position of light based on such a principle. Next, a method for obtaining the subject distance L from the signal light positions on these PSDs will be described with reference to FIG.

【0030】上述した図2の例では、x方向の1次元投
光スキャンについて測距原理の説明をしたが、ここでは
更に測距ポイントのy方向の変化についても考慮した、
2次元の投光スキャンに対応するAFの実施例となって
いる。つまり、図6(a)の受光レンズ4、6の光軸と
測距ポイントのなす角度θがθ=0の時、図2で説明し
た上記(4)式が成立する。
In the example of FIG. 2 described above, the principle of distance measurement has been described for the one-dimensional projection scan in the x direction, but here, the change in the y direction of the distance measurement point is also taken into consideration.
This is an example of AF corresponding to a two-dimensional light projection scan. That is, when the angle θ formed between the optical axes of the light receiving lenses 4 and 6 in FIG. 6A and the distance measuring point is θ = 0, the above equation (4) described in FIG. 2 is established.

【0031】図6(a)に於いて、上記(4)式より L1 =S・fJ /(x1 +x2 ) …(7) となるから、 L=L1 cosθ …(8) であり、θを検出すれば上記(7)式と合わせて、x
1 、x2 より被写体距離Lが求められることが明らかで
ある。
In FIG. 6 (a), since L 1 = S · f J / (x 1 + x 2 ) (7) from the above equation (4), L = L 1 cos θ (8) Yes, if θ is detected, then x can be combined with the above equation (7).
It is clear that the subject distance L can be obtained from 1 and x 2 .

【0032】投光レンズ13より被写体44に向けて投
光された測距用光は、図4(a)に示されるように受光
レンズ4、6を配置し、更に2次元PSD5、7につい
ては、2つの受光レンズ4、6の主点を結ぶ方向(x)
と、それと垂直な図中y方向を検出できるようにy方向
を揃えて配置したとき、図6(b)に示されるように、
2つのPSD5、7上に光点を結ぶ。
The distance-measuring light projected from the light projecting lens 13 toward the object 44 is obtained by arranging the light receiving lenses 4 and 6 as shown in FIG. 4A, and further regarding the two-dimensional PSDs 5 and 7. Direction (x) connecting the principal points of the two light-receiving lenses 4 and 6
And when the y direction is arranged so that the y direction perpendicular to it can be detected, as shown in FIG. 6 (b),
A light spot is connected on the two PSDs 5 and 7.

【0033】2組の受光レンズとPSD間の距離を共に
J とすると、レンズ光軸のPSD上の位置45、46
を基準とした光点のy方向の位置y1 は、上述したθと
の間に次の関係式が成立させる。 tanθ=y1 /fJ …(9) この関係より、被写体距離Lは、次のように、x、y方
向の光点位置、x1 、x2 、y1 より演算することが可
能となる。 L=(S・fJ /(x1 +x2 ))・ cos(arctan(y1 /fJ )) …(10) したがって、図3に示されるように、2次元PSD5、
7の出力からCPU1と光位置検出回路8a、8b、9
a、9bとがx1 、x2 、y1 を演算することにより、
CPU1は上記(10)式に従って被写体距離を求める
ことができる。
When the distance between the two sets of light receiving lenses and the PSD is both f J , the positions 45 and 46 on the PSD of the lens optical axis are set.
The following relational expression is established between the position y 1 of the light spot in the y direction with reference to and the above θ. tan θ = y 1 / f J (9) From this relationship, the subject distance L can be calculated from the light spot positions in the x and y directions, x 1 , x 2 and y 1 as follows. . L = (S · f J / (x 1 + x 2 )) · cos (arctan (y 1 / f J )) (10) Therefore, as shown in FIG. 3, the two-dimensional PSD 5,
From the output of 7, the CPU 1 and the optical position detection circuits 8a, 8b, 9
a, 9b and x 1 , x 2 , y 1 are calculated,
The CPU 1 can obtain the subject distance according to the above equation (10).

【0034】尚、光位置検出回路については、図5で説
明したものを用いている。y1 は、いずれのPSDでも
検出できるが、ここでは後述する図7(b)のようなフ
ローチャートを想定して、y1 の検出精度を上げてい
る。
As the optical position detection circuit, the one described in FIG. 5 is used. Although y 1 can be detected by any PSD, the detection accuracy of y 1 is increased by assuming a flowchart such as that shown in FIG.

【0035】次に、図7及び図8のフローチャートを参
照して、この測距装置のスキャンAF動作について説明
する。図7に於いて、ステップS1は、図3のモータ1
9、20を逆転させて、IRED11の位置を初期化す
るステップである。同時に、この位置をM=0、N=0
とする。次いで、ステップS2にて、y方向の最初の測
距座標を決定する。そして、ステップS3に於いて、ス
キャン測距されたポイント数がM1 を超えたか否かを判
定する。
Next, the scan AF operation of this range finder will be described with reference to the flow charts of FIGS. In FIG. 7, step S1 is the motor 1 of FIG.
This is a step of reversing 9 and 20 to initialize the position of the IRED 11. At the same time, set this position to M = 0, N = 0
And Next, in step S2, the first distance measurement coordinate in the y direction is determined. Then, in step S3, it is determined whether or not the number of points measured by scanning distance measurement exceeds M 1 .

【0036】ここで、まだ上記測距されたポイント数が
1 を超えていなければ、ステップS4に進んでx方向
へIRED11を所定量スキャンする。そして、ステッ
プS5にてMをインクリメントして、ステップS6で測
距を行い、ステップS3に戻る。このように、ステップ
S3〜S6にて、図4(b)に参照されるように、x方
向のM1 ヶ所の測距が順次行われる。
If the number of measured points does not exceed M 1 , the process goes to step S4 to scan the IRED 11 by a predetermined amount in the x direction. Then, M is incremented in step S5, distance measurement is performed in step S6, and the process returns to step S3. In this way, in steps S3 to S6, as shown in FIG. 4B, the distance measurement at M 1 points in the x direction is sequentially performed.

【0037】こうして、ステップS3でx方向のスキャ
ンが一通り行われたことが判定されると、次にステップ
S7へ分岐するが、これは次の測距y座標を決定するた
めである。そして、ステップS8でNのインクリメント
がなされた後、ステップS9に於いて、スキャン測距さ
れたポイント数がN1 となるのを判定する。
When it is determined in step S3 that the scanning in the x direction has been performed once, the process branches to step S7 for determining the next distance measuring y coordinate. Then, after N is incremented in step S8, it is determined in step S9 that the number of points measured by scan distance measurement becomes N 1 .

【0038】ここで、スキャン測距されたポイント数が
1 を超えなければ、ステップS10に進んで、x方向
の位置をリセットする。次いで、ステップS11にて、
Mの値も初期化してステップS4へ戻り、先に説明した
x方向M1 ヶ所の測距を行う。これは、ステップS9に
てy方向N1 ヶ所の測距が終了するまで繰返される。そ
して、ステップS12にて、得られた測距結果L11〜L
M1N1より最も近い測距結果にピント合わせするようにす
る。
If the number of points measured by scanning distance measurement does not exceed N 1 , the process proceeds to step S10 and the position in the x direction is reset. Then, in step S11,
The value of M is also initialized and the process returns to step S4 to perform the distance measurement at M 1 position in the x direction described above. This is repeated until the distance measurement at N 1 positions in the y direction is completed in step S9. Then, in step S12, the obtained distance measurement results L 11 to L
Focus on the closest distance measurement result than M1N1 .

【0039】このフローチャートにより、図4(b)に
示されるように、写真画面内にM×N の数の測距
ポイントを配置することができる。ところで、2次元P
SDで同時にx方向、y方向の光位置を検出するのは困
難である。したがって、同実施例では、2回IREDを
発光させて、その都度x方向の光位置座標、y方向の光
位置座標を検出するようにしている。但し、異なるPS
Dに接続された位置検出回路は、同時に作動させること
ができる。
According to this flowchart, as shown in FIG. 4B, it is possible to arrange M 1 × N 1 distance measuring points in the photograph screen. By the way, two-dimensional P
It is difficult to detect the optical positions in the x direction and the y direction at the same time by SD. Therefore, in this embodiment, the IRED is caused to emit light twice, and the light position coordinate in the x direction and the light position coordinate in the y direction are detected each time. However, different PS
The position detection circuit connected to D can be operated simultaneously.

【0040】故に、図7のステップS6に於ける測距の
サブルーチンでは、ステップS22とS23、ステップ
S28とS29のように、同時のタイミングでPSD
5、7それぞれからの光位置検出が行われていることを
明示している。
Therefore, in the distance measuring subroutine in step S6 of FIG. 7, PSD is performed at the same timing as in steps S22 and S23 and steps S28 and S29.
It is clearly shown that the light position detection from each of 5 and 7 is performed.

【0041】図8に於いて、先ずステップS21にてI
RED11を発光開始させ、光位置検出回路8a、8
b、9a、9bを用いて、ステップS22及びS23の
ように同一タイミングでx方向の信号光入射位置x1
2 を求める。具体的には、各光位置検出回路8a、8
b、9a、9bの積分コンデンサ(図5の40)に、上
記(6)式に依存した電圧が発生し、ホールドされる。
そして、ステップS24に於いて、所定時間の積分コン
デンサへの積分終了を判定する。ここで、積分が終了し
た後、ステップS25にてIRED11の発光を終了す
る。
In FIG. 8, first, in step S21, I
The RED 11 starts to emit light, and the optical position detection circuits 8a, 8
b, 9a, 9b, the signal light incident position x 1 in the x direction at the same timing as in steps S22 and S23,
Find x 2 . Specifically, the respective light position detection circuits 8a, 8
A voltage depending on the above equation (6) is generated and held in the integrating capacitors b, 9a and 9b (40 in FIG. 5).
Then, in step S24, it is determined whether the integration into the integration capacitor has been completed for a predetermined time. Here, after the integration is completed, the light emission of the IRED 11 is completed in step S25.

【0042】次に、再度IRED11を発光させるが、
連続発光によるIRED11のチップ温度上昇による光
量劣化を防ぐため、ステップS26にてタイマで所定時
間のインターバルをおく。このステップS26に於いて
は、上述したステップS22、S23にて、積分コンデ
ンサによるホールドされた積分電圧を、CPU1がA/
D変換して読込むようにする。
Next, the IRED 11 is made to emit light again,
In order to prevent the deterioration of the light amount due to the rise in the chip temperature of the IRED 11 due to the continuous light emission, a predetermined time interval is set by the timer in step S26. In step S26, the CPU 1 sets the integrated voltage held by the integrating capacitor in steps S22 and S23 to A /
Read it after D conversion.

【0043】次に、ステップS27で再度IRED11
を発光させ、ステップS28及びS29でy方向の信号
光入射位置y15、y16を光位置検出回路8b、9bによ
って検出させる。
Next, in step S27, the IRED11 is again used.
Made to emit light, y-direction of the signal light incidence position y 15, y 16 and optical position detecting circuit 8b in step S28 and S29, is detected by 9b.

【0044】上述したx方向の検出と同様、ステップS
30で所定時間の積分が終了すると、ステップS31に
進んでIRED11の発光を終了させる。そして、ステ
ップS32で再度積分結果を読出し、上記(6)′式で
説明したようにして求められた信号光位置y15とy
16を、ステップS33のように平均化し、測定誤差を小
さくするようにする。このようにして得られたy1 、及
びx1 、x2 から、ステップS34にて、上記(10)
式で説明したような演算式を用いて被写体距離を算出す
る。
Similar to the detection in the x direction described above, step S
When the integration for a predetermined time is completed at 30, the process proceeds to step S31 and the light emission of the IRED 11 is completed. Then, in step S32, the integration result is read again, and the signal light positions y 15 and y obtained as described in the above equation (6) ′ are calculated.
16 is averaged as in step S33 to reduce the measurement error. From y 1 and x 1 and x 2 thus obtained, in step S34, the above (10)
The subject distance is calculated using an arithmetic expression as described in the equation.

【0045】以上説明したフローチャートでは、図9
(a)に示されるように測距が行われるが、これに限ら
れず、例えば図9(b)に示されるように測距ポイント
の変更を行ってもよい。この図9(b)に示される例に
よれば、測距時間は更に短くできるというメリットがあ
る。
In the flow chart described above, FIG.
Although the distance measurement is performed as shown in FIG. 9A, the distance measurement point is not limited to this, and the distance measurement point may be changed as shown in FIG. 9B, for example. According to the example shown in FIG. 9B, there is an advantage that the distance measuring time can be further shortened.

【0046】こうした測距装置によって、図10に示さ
れるように、画面27の中央部47のポイントに被写体
が存在しないシーンであっても、正しく主要被写体44
にピント合わせが可能となる。
With such a distance measuring device, as shown in FIG. 10, even in a scene in which the subject does not exist at the point of the center portion 47 of the screen 27, the main subject 44 can be correctly captured.
It is possible to focus on.

【0047】以上のように、同実施例によれば、画面内
の複数のポイントを高精度、高速で測距し、正しいピン
トの写真を簡単に撮影できるカメラを単純な構成で提供
することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a camera having a simple structure, which can measure a plurality of points on the screen with high accuracy and high speed and can easily take a photograph of correct focus. it can.

【0048】また、同実施例によれば、IREDの可動
部のがたつきとは全く関係なしに、(10)式に従って
測距ができるので、厳密なスキャン位置検出用の手段が
不要である。すなわち、図7のフローチャートのステッ
プS1のようにIREDを初期化する際、その位置を適
当に検出できればよく、続く所定量のスキャンもモータ
への通電時間等で制御すればよいので、投受光間を基線
長とする従来のアクティブ式三角測距方式で投光部をス
キャンする時のように厳密な位置決めを必要としない。
Further, according to this embodiment, since the distance can be measured according to the equation (10) without any relation to the rattling of the movable part of the IRED, a means for strict scanning position detection is unnecessary. . That is, when the IRED is initialized as in step S1 of the flowchart of FIG. 7, it is only necessary to properly detect the position thereof, and the subsequent predetermined amount of scanning may be controlled by the energization time to the motor. The conventional active triangulation method with the base line as the base length does not require strict positioning as in the case of scanning the light projecting unit.

【0049】尚、図11に示されるように、画面内中央
部に主要被写体44が存在し、単に最至近の被写体にピ
ント合わせしてしまうと、雑被写体48にピントが合
い、主要被写体44のピントが甘くなってしまうシーン
も多いので、画面中央部の測距結果だけは特別扱いとす
る主要被写体選択フローチャートも考えられる。例え
ば、画面中央に誰も存在せずに風景しかない時、画面中
央の測距結果は無限遠の値を示すので、この時のみ最至
近を選択するようなアルゴリズムが考えられる。
As shown in FIG. 11, if the main subject 44 exists in the center of the screen and the focus is simply focused on the closest subject, the miscellaneous subject 48 will be in focus and the main subject 44 will be in focus. Since there are many scenes where the focus becomes unfocused, a main subject selection flowchart may be considered in which only the distance measurement result at the center of the screen is treated specially. For example, when there is no scenery at the center of the screen and there is only a landscape, the distance measurement result at the center of the screen shows a value of infinity, so an algorithm for selecting the closest distance only at this time is conceivable.

【0050】上述したように、厳密な位置決め手段を有
していなくとも、この発明によれば、画面中央の測距結
果が選択できるので、これを第3の実施例として図12
を参照して説明する。
As described above, according to the present invention, the distance measurement result at the center of the screen can be selected even without the strict positioning means.
Will be described with reference to.

【0051】図12(a)はこの発明の第3の実施例
で、測距装置をカメラに組込んだ配置を示す正面図であ
る。カメラボディ25の上面にレリーズスイッチ24が
設けられている。また、このカメラの前面には、その略
中央部に撮影レンズ26が、そして、その周辺にはファ
インダ27の窓、及び測距装置の投光レンズ13、受光
レンズ4、6が、図示の如く配置されている。
FIG. 12 (a) is a third embodiment of the present invention and is a front view showing an arrangement in which a distance measuring device is incorporated in a camera. A release switch 24 is provided on the upper surface of the camera body 25. Further, on the front surface of the camera, a photographing lens 26 is provided in the substantially central portion thereof, and a window of a finder 27, and a light projecting lens 13 and light receiving lenses 4 and 6 of a distance measuring device are provided in the periphery thereof as illustrated. It is arranged.

【0052】図12(b)は、同図(a)のカメラを上
方からみた概念図である。同図に於いて、ファインダ対
物レンズ27に対し、2つの受光レンズ4、6が並んで
配置されている。ここで、x座標のみ考えれば、カメラ
画面の中心は図中47の位置だが、y方向を考えなけれ
ば図示していない投光部から、このポイントに測距用光
を投射した時に得られる測距結果が画面中心の測距結果
といえる。
FIG. 12B is a conceptual view of the camera of FIG. 12A as seen from above. In the figure, two light receiving lenses 4 and 6 are arranged side by side with respect to the finder objective lens 27. Here, if only the x-coordinate is considered, the center of the camera screen is at the position of 47 in the figure, but if the y-direction is not considered, the distance measurement light obtained when the distance measuring light is projected from this point to the point It can be said that the distance measurement result is the distance measurement result at the center of the screen.

【0053】したがって、ファインダ対物レンズ27と
受光レンズ4の主点間距離のx方向をS2x(図4(a)
参照)とすると、受光レンズとPSD間の距離fJ
り、PSD7上の信号光受光位置x1 と距離Lには、次
の関係が成立する。
Therefore, the distance between the principal points of the finder objective lens 27 and the light receiving lens 4 is S 2x (FIG. 4A).
Then, from the distance f J between the light receiving lens and the PSD, the following relationship holds between the signal light receiving position x 1 on the PSD 7 and the distance L.

【0054】 x2 =((S+S2x)・fJ )/L …(11) PSD5上の信号位置x1 を用いてもよいが、一般に、
基線は長い方が良いので、x2 を利用する。
X 2 = ((S + S 2x ) · f J ) / L (11) The signal position x 1 on the PSD 5 may be used, but in general,
Since the baseline should be long, use x 2 .

【0055】また、y座標のみ考えれば、図12(c)
に示されるようになる。同図に於いて、13を投光レン
ズ、11をIRED、ファインダ対物レンズを27とす
ると、画面中央の被写体から入射する反射信号光は、受
光レンズ4を介してPSD7のy1 の位置に光点を結
ぶ。この時、PSD7上のy方向の信号受光位置y1
は、距離Lとの間に、次の関係を成立させる。
If only the y coordinate is considered, FIG.
As shown in. In the figure, if 13 is a projection lens, 11 is an IRED, and 27 is a viewfinder objective lens, the reflected signal light incident from the subject in the center of the screen will be transmitted to the y 1 position of the PSD 7 via the light receiving lens 4. Connect the points. At this time, the signal receiving position y 1 in the y direction on the PSD 7
Satisfies the following relationship with the distance L.

【0056】 y1 =(S2y・fJ )/L …(12) ここでS2 は、図4(a)に示されるように、レンズ2
7と、レンズ4の主点間距離のy方向成分を示してい
る。
Y 1 = (S 2y · f J ) / L (12) where S 2 is the lens 2 as shown in FIG. 4 (a).
7 and the y-direction component of the distance between the principal points of the lens 4.

【0057】S+S2x=30mm、fJ =20mm、S
2y=30mmとすると、(11)式及び(12)式は、 x2 ・L=y1 ・L=600mm2 …(13) となる。
S + S 2x = 30 mm, f J = 20 mm, S
When 2y = 30 mm, the equations (11) and (12) become x 2 · L = y 1 · L = 600 mm 2 (13)

【0058】図13は、このような画面中央部の測距結
果LMNO を重視した第3の実施例の動作を説明するフロ
ーチャートである。この図13のフローチャートに於い
て、ステップS1〜S11は、上述した図7のステップ
S1〜S11と同じであるので、説明は省略する。
FIG. 13 is a flow chart for explaining the operation of the third embodiment in which the distance measurement result L MNO at the center of the screen is emphasized. In the flowchart of FIG. 13, steps S1 to S11 are the same as steps S1 to S11 of FIG. 7 described above, and therefore description thereof will be omitted.

【0059】ステップS9にて、スキャン測距されたポ
イント数NがN1 を超えれたならば、ステップS13に
進んで、上記(11)式及び(12)式で説明した原理
に従って、求められた距離LMNと、その時の光入射位置
2 、L1 から画面中央の測距結果を判断する。ここで
の判定用数値は上記(13)式に基いている。尚、不等
式としたのは、光位置検出回路のばらつきや、IRED
スキャン位置に誤差があるためである。
If the number N of points scanned and measured exceeds N 1 in step S9, the process proceeds to step S13, and is obtained according to the principles described in the equations (11) and (12). The distance measurement result at the center of the screen is determined from the distance L MN and the light incident positions x 2 and L 1 at that time. The determination numerical value here is based on the above equation (13). The inequalities are due to variations in the optical position detection circuit and IRED.
This is because there is an error in the scan position.

【0060】次に、ステップS14に於いて、こうして
求められた画面中央部の測距結果LMNO と所定距離L1
を比較する。ここで、例えば、L1 =5mより近い距離
の場合は、中央にいる被写体は主要被写体と考えられる
ので、ステップS15へ分岐して、上記画面中央部の測
距結果LMNO にピント合わせを行う。一方、L1 =5m
以上の遠距離の場合は、画面中央に主要被写体は存在し
ないとしてステップS16に分岐する。そして、図7の
ステップS12と同様に、ステップS16にて、得られ
たM1 ×N1 の測距結果から最も近い距離を選び、ここ
にピント合わせをする。
Next, in step S14, the distance measurement result L MNO at the center of the screen thus obtained and the predetermined distance L 1
To compare. Here, for example, when the distance is closer than L 1 = 5 m, the subject in the center is considered to be the main subject, so the process branches to step S15 to focus on the distance measurement result L MNO at the center of the screen. . On the other hand, L 1 = 5m
In the case of the above long distance, it is determined that the main subject does not exist in the center of the screen, and the process branches to step S16. Then, as in step S12 of FIG. 7, in step S16, the closest distance is selected from the obtained distance measurement results of M 1 × N 1 , and the focus is adjusted here.

【0061】このような実施例では、図11に示される
ようなシーンに於いても、正しく主要被写体である人物
にピント合わせが可能となる。ところで、図14に示さ
れるように、一般的な従来のカメラのファインダレンズ
27と、投光手段(IRED11、投光レンズ13)の
位置関係は固定であり、27aで示される位置の画面に
対しては中央部の測距ができても、27bで示される位
置の画面に対しては画面中央部の測距はできない。これ
を測距系とファインダ系のパララックス誤差と称する
が、上述した第3の実施例では、こうしたパララックス
の問題にも対策が可能である。
In such an embodiment, it becomes possible to correctly focus on the person who is the main subject even in the scene shown in FIG. By the way, as shown in FIG. 14, the positional relationship between the finder lens 27 of a general conventional camera and the light projecting means (IRED11, light projecting lens 13) is fixed, and the screen at the position shown by 27a is fixed. Although the distance can be measured at the central portion, the distance at the central portion of the screen cannot be measured for the screen at the position indicated by 27b. This is referred to as a parallax error between the distance measuring system and the finder system, but such a problem of parallax can be dealt with in the third embodiment described above.

【0062】また、以上の説明では測距用光スキャンの
例として、図3に示されるIREDスキャン機構を前提
としていたが、これに限られるものではなく、例えば図
15(a)及び(b)に示されるような機構でも代用可
能である。すなわち、図15(a)は、投光レンズ13
及びIRED11を一体的にして、支点49を軸に回動
可能なユニット50の構成を示している。また、図15
(b)は、投光レンズ13を介して投光されたIRED
11の測距用光を、支点51を中心に回動可能とするミ
ラー52によって反射させる機構を示している。
Further, in the above description, the IRED scan mechanism shown in FIG. 3 is assumed as an example of the optical scanning for distance measurement, but the present invention is not limited to this, and for example, FIGS. 15 (a) and 15 (b) are used. It is also possible to substitute the mechanism shown in. That is, FIG. 15A shows the projection lens 13
The IRED 11 and the IRED 11 are integrated, and the structure of a unit 50 that is rotatable around a fulcrum 49 is shown. In addition, FIG.
(B) is an IRED projected through the projection lens 13.
11 shows a mechanism in which the distance measuring light 11 is reflected by a mirror 52 that is rotatable around a fulcrum 51.

【0063】尚、上述した実施例では、光位置検出素子
にPSDを用いて説明したが、これに限られものではな
く、2分割SPDを用いてもよいものである。次に、図
16乃至図19を参照して、この発明の更なる実施例に
ついて説明する。
In the above-mentioned embodiment, the PSD is used for the optical position detecting element, but the present invention is not limited to this, and the 2-split SPD may be used. Next, a further embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0064】図16に於いて、IRED53は、長さ
t、幅wで表される大きさのPSD54と55の縦方
向、すなわち図示y方向の真中に配置されている。そし
て、これらIRED53、PSD54及び55の前方に
は、それぞれ投光レンズ56、受光レンズ57及び58
が、縦方向に配置されている。IRED53から投光レ
ンズ56を介して投射される測距用光59は、スキャン
装置60によって投光方向が変更可能(θx )となって
いる。また、スキャン位置は、位置検出回路61により
CPU62に入力される。
In FIG. 16, the IRED 53 is arranged in the vertical direction of the PSDs 54 and 55 having a size represented by a length t and a width w, that is, in the middle of the y direction in the drawing. Then, in front of the IRED 53, PSD 54 and 55, a light projecting lens 56 and a light receiving lens 57 and 58 are respectively provided.
Are arranged vertically. The distance measuring light 59 projected from the IRED 53 via the light projecting lens 56 can be changed in its projection direction (θ x ) by the scanning device 60. Further, the scan position is input to the CPU 62 by the position detection circuit 61.

【0065】上記受光レンズ57及び58を介して受光
された反射信号光は、PSD54及び55により受光さ
れ、その受光位置がAF回路63により検出されるよう
になっている。このAF回路63には、後述する傾き調
整回路64から測距結果を補正する値が得られるように
なっている。
The reflected signal light received through the light receiving lenses 57 and 58 is received by the PSDs 54 and 55, and the light receiving position thereof is detected by the AF circuit 63. A value for correcting the distance measurement result is obtained from the tilt adjusting circuit 64, which will be described later, in the AF circuit 63.

【0066】尚、上記CPU62には、装置の調整値を
記憶している電気的に書換え可能なメモリであるEEP
ROM65が接続されている。図17は、このような構
成の測距装置が搭載されたカメラの外観図である。同図
に於いて、カメラボディ66の上面にはレリーズスイッ
チ67が設けられている。そして、このカメラの前面
で、その略中央部には撮影レンズ68が、その上方には
ファインダ対物レンズ69が配置されている。また、撮
影レンズ68の周辺部でファインダ対物レンズ69に隣
接して受光レンズ57が配置され、更にこの受光レンズ
57の下方には投光レンズ56、受光レンズ58が、そ
れぞれ図示の如く配置されている。尚、70はストロボ
を表している。
The CPU 62 is an electrically rewritable memory EEP that stores the adjustment values of the apparatus.
The ROM 65 is connected. FIG. 17 is an external view of a camera equipped with the distance measuring device having such a configuration. In the figure, a release switch 67 is provided on the upper surface of the camera body 66. On the front surface of the camera, a taking lens 68 is arranged in the substantially central portion and a finder objective lens 69 is arranged above the photographing lens 68. Further, a light receiving lens 57 is arranged in the peripheral portion of the taking lens 68 adjacent to the finder objective lens 69, and a light projecting lens 56 and a light receiving lens 58 are arranged below the light receiving lens 57 as shown in the figure. There is. Incidentally, 70 represents a strobe.

【0067】次に、このような構成の測距装置の2つの
PSDの動作を図18を参照して説明する。PSD54
は、受光レンズ57を介してθ57の範囲から入射する光
信号の位置を測定できる。一方、PSD55は、受光レ
ンズ58を介してθ58の範囲からの光信号を測定でき
る。したがって、2つのPSDが同時に測定できる光点
の位置は、図18(a)の斜線部Eで示されるθy の範
囲となる。つまり、PSD端部から受光レンズ光軸まで
の距離をaとし、焦点距離をfJ とすると、θy は(1
4)式のように表される。
Next, the operation of the two PSDs of the distance measuring device having such a configuration will be described with reference to FIG. PSD54
Can measure the position of the optical signal incident from the range of θ 57 via the light receiving lens 57. On the other hand, the PSD 55 can measure an optical signal from the range of θ 58 via the light receiving lens 58. Therefore, the positions of the light spots at which the two PSDs can be measured at the same time are in the range of θ y shown by the shaded area E in FIG. That is, if the distance from the PSD end to the optical axis of the light receiving lens is a and the focal length is f J , θ y is (1
It is expressed as in equation 4).

【0068】[0068]

【数1】 ここで、fJ =16mm、a=0.3mmとすると、θ
y は約2°しかないことになる。
[Equation 1] If f J = 16 mm and a = 0.3 mm, then θ
y is only about 2 °.

【0069】一方、図16に示されるように、PSD5
4、55の幅wを考慮すると、図示x方向の光点の検出
可能範囲θx は θx =arctan(w/fJ ) …(15) となり、w=3mm、fJ =16mmとすると、θx
10.6°となる。ここでθy を広げようとするにはa
を大きくすることが考えられるが、aを大きくするとP
SDの長さtが大きくなり、AFの分解能が劣化する。
On the other hand, as shown in FIG.
Considering the widths w of 4, 55, the detectable range θ x of the light spot in the x direction in the figure is θ x = arctan (w / f J ) ... (15), and if w = 3 mm and f J = 16 mm, θ x becomes 10.6 °. In order to widen θ y here, a
It is possible to increase P, but if a is increased, P
The length t of SD becomes large and the resolution of AF deteriorates.

【0070】このように考えると、この測距装置にて写
真画面内の多くのポイントの測距を行おうとすると、y
方向よりもx方向の方が広い範囲を補えることがわか
る。図18(b)は、測距用光59が同一距離でy方向
に移動した時の各PSD54、55に入射するy方向の
光点位置を示したものである。図18(a)に示された
ように、両PSDに対称に光が入射する位置に於いて、
各PSD54、55の出力によるPSD上の光点位置5
4a、55aは交差する。受光レンズ57、58とPS
D54、55が対称性良く配置され、2つのPSDの出
力を処理する回路が全く等しい特性を有していれば、5
4a、55aの結果を加算することにより、正しい測距
結果を得ることができる。
Considering in this way, when trying to measure many points on the photographic screen with this range finder, y
It can be seen that a wider range can be supplemented in the x direction than in the direction. FIG. 18B shows the y-direction light spot positions incident on the PSDs 54 and 55 when the distance measuring light 59 moves in the y direction at the same distance. As shown in FIG. 18 (a), at positions where light is symmetrically incident on both PSDs,
Light spot position 5 on PSD by output of each PSD 54, 55
4a and 55a intersect. Light receiving lens 57, 58 and PS
If D54 and D55 are arranged symmetrically and the circuits that process the outputs of the two PSDs have exactly the same characteristics, 5
A correct distance measurement result can be obtained by adding the results of 4a and 55a.

【0071】ここで注意するべきことは、回路や各素子
の配置等がアンバランスになれば、直線55bに示され
るように、各PSDの出力の傾きがアンバランスになっ
てしまい、上記加算によっても正しい測距結果が得られ
ないということである。これを電気的に補正するのが、
上述した傾き調整回路64である。
It should be noted here that if the arrangement of the circuit and each element becomes unbalanced, the slope of the output of each PSD becomes unbalanced as shown by the straight line 55b, and the above addition causes It means that the correct distance measurement result cannot be obtained. To correct this electrically
It is the tilt adjustment circuit 64 described above.

【0072】また、図18(c)は、測距用光59が同
一距離でx方向に動いた時の各PSD54、55上のy
方向の光点位置を示したものである。y方向への変化が
ないので、理想的には図示されるように、一定の出力と
なる。
FIG. 18C shows y on each PSD 54, 55 when the distance measuring light 59 moves in the x direction at the same distance.
The light spot position in the direction is shown. Since there is no change in the y direction, the output is ideally constant as shown in the figure.

【0073】したがって、図16の構成の測距装置は、
先の定数の条件下に於いて、x方向10°、y方向2°
の範囲から入射される測距用光に対して、2つのPSD
の出力に従った測距が可能となる。
Therefore, the distance measuring device having the configuration shown in FIG.
Under the above constant conditions, 10 ° in x direction and 2 ° in y direction
Two PSDs for distance measuring light incident from the range
The distance can be measured according to the output of.

【0074】このような測距方式であれば、図19に示
されるような、画面内2°×10°の範囲E′の部分か
ら反射してくる測距用光に対して、正しいピント合わせ
が可能となる。したがって、測距用光が図19に示され
るように広がって、被写体からはみ出すような場合で
も、反射光が返ってきさえすれば正しく測距できるとい
うメリットがある。
With such a distance-measuring system, correct focusing is performed on the distance-measuring light reflected from the area E ′ of 2 ° × 10 ° in the screen as shown in FIG. Is possible. Therefore, even when the distance measuring light spreads out as shown in FIG. 19 and protrudes from the subject, there is an advantage that the distance can be correctly measured as long as the reflected light returns.

【0075】特に、遠距離の被写体では、投光スポット
径φT が、(16)式の関係で距離Lに比例して大きく
なる。故に、顔の大きさφF よりφT が大きくなりがち
である。 φT =(φLED /fT )・L …(16) 但しfT :投光レンズ焦点距離 φLED :IREDの発光径 一般のアクティブ式三角測距方式では、φF >φT の条
件でしか正しい測距はできないが、同実施例によれば、
上述したように被写体から測距用光の一部が反射して2
つのPSDに入射すれば、正しい測距が可能となるとい
うメリットがある。
In particular, for a long-distance subject, the projected spot diameter φ T becomes large in proportion to the distance L according to the relationship of the equation (16). Therefore, φ T tends to be larger than the face size φ F. φ T = (φ LED / f T ) L (16) where f T : focal length of projection lens φ LED : emission diameter of IRED In general active triangulation method, φ F > φ T Only the correct distance can be measured, but according to the embodiment,
As described above, part of the distance measuring light is reflected from the subject and
There is a merit that correct distance measurement becomes possible when the light is incident on two PSDs.

【0076】次に、図20を参照して、同実施例をより
詳細に説明する。IRED53は、IREDドライバ7
1を介してCPU62により発光制御されるもので、可
動部材72に取付けられている。このIRED53は、
モータ73と送りねじ74によって図示x方向に、また
モータ75と送りねじ76によってy方向に可動となっ
ている。そして、CPU62がモータ(M)ドライバ7
7、78を介してモータ73、75の回転を制御するこ
とによって、IRED53と投光レンズ56との相対位
置を制御することができる。
Next, the embodiment will be described in more detail with reference to FIG. IRED53 is the IRED driver 7
The light emission control is performed by the CPU 62 via 1, and is attached to the movable member 72. This IRED53 is
The motor 73 and the feed screw 74 are movable in the x direction in the figure, and the motor 75 and the feed screw 76 are movable in the y direction. Then, the CPU 62 causes the motor (M) driver 7
By controlling the rotation of the motors 73 and 75 via 7, 78, the relative position between the IRED 53 and the light projecting lens 56 can be controlled.

【0077】初期位置スイッチ79は、IRED53の
初期位置を検出するためのものであり、この初期位置か
ら各モータがどれだけ回転したかによって、CPU62
がIRED53の位置を検出するようになっている。I
RED53の位置によって投光レンズ56を通る光線の
方向が変化するので、図16に示されるように、測距用
光投ポイント59を変化させることができる。CPU6
2は、このようにIRED53の位置を変更しながら、
IREDドライバ71を制御して画面内の各部を測距す
る。
The initial position switch 79 is for detecting the initial position of the IRED 53, and the CPU 62 depends on how much each motor rotates from this initial position.
Detects the position of the IRED 53. I
Since the direction of the light ray passing through the light projecting lens 56 changes depending on the position of the RED 53, the distance measuring light projecting point 59 can be changed as shown in FIG. CPU6
2, while changing the position of IRED53 in this way,
The IRED driver 71 is controlled to measure the distance to each part in the screen.

【0078】このように投光された測距用光は、図示さ
れない被写体上で反射され、2つの受光レンズ57、5
8を介して、PSD54、55上に結像される。これら
PSD54、55に入射された測距用光から、PSDの
機能によって光の入射位置に対応する出力の2つの電流
信号が出力される。これらの電流信号がプリアンプ8
0、81、82、83にて低入力インピーダンスで吸取
られ、増幅されて圧縮ダイオード84、85、86、8
7に入力される。
The distance measuring light projected in this manner is reflected on a subject (not shown), and the two light receiving lenses 57, 5
An image is formed on the PSDs 54 and 55 via the image pickup device 8. From the distance measuring lights incident on the PSDs 54 and 55, two current signals of outputs corresponding to the incident positions of the lights are output by the function of the PSD. These current signals are the preamplifier 8
The compression diodes 84, 85, 86, 8 are absorbed by 0, 81, 82, 83 with a low input impedance and are amplified.
Input to 7.

【0079】圧縮ダイオード84、85、86、87に
生じた各圧縮電圧は、バッファ回路88、89、90、
91にて基準電圧Vref 基準で、各々NPNトランジス
タ92、93、94、95のベースに導かれる。NPN
トランジスタ92と93、及び94と95は、それぞれ
エミッタが共通に接続された差動回路を構成している。
そして、これらNPNトランジスタのエミッタには、I
RED53の発光に同期して所定の電流値を流したり止
めたりすることのできる電流源96、97が接続されて
いる。また、NPNトランジスタ93、94のコレクタ
はVccに接続されており、NPNトランジスタ92、9
5のコレクタは、積分用コンデンサ98を介してVccに
接続されている。この積分用コンデンサ98の出力電圧
は、CPU62によって制御されるもので、スイッチ9
9によって初期化が可能である。
The compression voltages generated in the compression diodes 84, 85, 86, 87 are supplied to the buffer circuits 88, 89, 90,
At 91, the reference voltage Vref is applied to the bases of the NPN transistors 92, 93, 94 and 95, respectively. NPN
The transistors 92 and 93, and 94 and 95 respectively form a differential circuit in which their emitters are commonly connected.
The emitters of these NPN transistors have I
Current sources 96 and 97 capable of supplying or stopping a predetermined current value in synchronization with the light emission of the RED 53 are connected. The collectors of the NPN transistors 93 and 94 are connected to Vcc, and the NPN transistors 92 and 9 are connected.
The collector of 5 is connected to Vcc via an integrating capacitor 98. The output voltage of the integrating capacitor 98 is controlled by the CPU 62, and the switch 9
Initialization is possible with 9.

【0080】このようにして、PSD54および55の
2つの出力電流が圧縮され、差動回路に入力されるの
で、NPNトランジスタ92、95のコレクタ電流は、
各PSDの信号光入射位置に比例した出力となる。これ
らのコレクタ電流をI92、I95とする。
In this way, the two output currents of the PSDs 54 and 55 are compressed and input to the differential circuit, so the collector currents of the NPN transistors 92 and 95 are
The output is proportional to the signal light incident position of each PSD. Let these collector currents be I 92 and I 95 .

【0081】ここで、図18(a)に示された記号を用
いると、 I92=A92・(a+y54) I95=A95・(a+y55) …(17) 但しA92、A95:比例定数 となるので、A92=A95とすると、スイッチ99をオフ
し、IRED53を発光させた時、積分コンデンサ98
に発生する電圧V98は、 V98=A92(2a+y54+y55)・B98 …(18) 但しB98:比例定数 となる。つまり、(19)式に表される関係となるの
で、CPU62がこのV98を内蔵のA/D変換器により
入力すると、V98からy54+y55が求められる。
Here, using the symbols shown in FIG. 18A, I 92 = A 92 · (a + y 54 ) I 95 = A 95 · (a + y 55 ) ... (17) where A 92 , A 95 : Since it is a proportionality constant, if A 92 = A 95 , the integration capacitor 98 is generated when the switch 99 is turned off and the IRED 53 is caused to emit light.
The voltage V 98 generated at V 98 = A 92 (2a + y 54 + y 55 ) · B 98 (18) where B 98 is a proportional constant. That is, since the relationship is expressed by the equation (19), when the CPU 62 inputs this V 98 by the built-in A / D converter, y 54 + y 55 is obtained from V 98 .

【0082】[0082]

【数2】 したがって、被写体距離Lは L=S・fJ /(y54+y55) …(20) として算出できる。[Equation 2] Therefore, the subject distance L can be calculated as L = S · f J / (y 54 + y 55 ) ... (20).

【0083】風景等を測距すると、被写体からの反射信
号光がPSDに入射しない場合がある。この場合、信号
光が少ないと圧縮ダイオードの出力電圧が小さくなり、
ノイズによる測距演算がなされてしまう。この演算結果
は、当然正しい被写体距離とは無関係なので、比較回路
100、101によって上記圧縮ダイオード85、87
の出力電圧が判定される。この出力電圧が、所定レベル
よりも小さい時、この比較回路がCPU62に対して判
定信号を出力する。したがって、CPU62は、この信
号を検知した時、積分コンデンサ98の出力電圧は無視
して、被写体距離を例えば無限遠と判定する。
When distance measurement is performed on a landscape or the like, the reflected signal light from the subject may not enter the PSD. In this case, if the signal light is low, the output voltage of the compression diode will be low,
Distance measurement calculation is performed due to noise. Since this calculation result is of course irrelevant to the correct subject distance, the compression diodes 85 and 87 are compared by the comparison circuits 100 and 101.
Output voltage is determined. When the output voltage is lower than the predetermined level, the comparison circuit outputs a determination signal to the CPU 62. Therefore, when the CPU 62 detects this signal, it ignores the output voltage of the integrating capacitor 98 and determines that the subject distance is infinity, for example.

【0084】尚、102は、図18(b)に於いて55
a、55bとして説明した傾きの調整回路である。図2
1は、この調整回路102を説明するためのものであ
る。例えば、図21(c)に示されるように、製造上、
各受光レンズ57、58と各PSD54、55の位置関
係が正しく一致しない場合がある。つまり、fJ54 をf
J55 と完全に一致させるのも、またPSDの組付け上、
傾きθ54とθ55を完全に一致させるのも困難である。
Reference numeral 102 denotes 55 in FIG. 18 (b).
It is the inclination adjusting circuit described as a and 55b. Figure 2
Reference numeral 1 is for explaining the adjusting circuit 102. For example, as shown in FIG.
In some cases, the positional relationship between the light receiving lenses 57 and 58 and the PSDs 54 and 55 does not match correctly. That is, f J54 to f
The perfect match with J55 is also due to PSD assembly.
It is also difficult to perfectly match the inclinations θ 54 and θ 55 .

【0085】こうした組立て上の誤差は、そのまま図1
8(b)に示されるようなAF結果の傾き誤差につなが
るが、これを機械的に調整して、傾き調整を行うには、
専用の調整用機構を用意する必要が生じるので、高価と
なりやすく、調整時間も長くなりがちである。そこで、
これを電気的に調整するために、調整回路102及びE
EPROM65が用いられる。
Such an assembling error is shown in FIG.
8 (b) leads to a tilt error of the AF result, but in order to perform the tilt adjustment by mechanically adjusting this,
Since it is necessary to prepare a dedicated adjusting mechanism, it tends to be expensive and the adjusting time tends to be long. Therefore,
In order to adjust this electrically, the adjusting circuits 102 and E
EPROM 65 is used.

【0086】より具体的には、調整回路102は、図2
1(a)に示されるように構成されているもので、電流
源96の電流値を切換えるようになっている。電流源9
6の電流値が変化すると、上述したNPNトランジスタ
92のコレクタ電流I92とPSD54に入射された光位
置y54の比例定数A92を変化させることができる。した
がって、PSDの組付けによって、この比例定数A92
もう一方の受光系の比例定数A95と一致しない時にも、
電気的にこれを調整し、正しい測距が可能となる。
More specifically, the adjusting circuit 102 is configured as shown in FIG.
1 (a), the current value of the current source 96 is switched. Current source 9
When the current value of 6 changes, the collector current I 92 of the NPN transistor 92 and the proportional constant A 92 of the light position y 54 incident on the PSD 54 can be changed. Therefore, even if the proportional constant A 92 does not match the proportional constant A 95 of the other light receiving system due to the assembly of PSD,
This can be adjusted electrically to enable correct distance measurement.

【0087】電流源96は、図示されるようにNPNト
ランジスタにより構成されており、NPNトランジスタ
103と共にカレントミラー回路を形成している。この
NPNトランジスタ103は、コレクタとベースが短絡
されており、このコレクタに5つの定電流源104、1
05、106、107、108が接続されている。10
4〜108のうち、105〜108の4つの電流源は、
フリップフロップ109、110、111、112から
成るカウンタ回路によって、オン、オフが制御される。
The current source 96 is composed of an NPN transistor as shown in the figure, and forms a current mirror circuit together with the NPN transistor 103. In the NPN transistor 103, the collector and the base are short-circuited, and the five constant current sources 104 and 1 are connected to the collector.
05, 106, 107 and 108 are connected. 10
The four current sources 105 to 108 out of 4 to 108 are
ON / OFF is controlled by a counter circuit including flip-flops 109, 110, 111, and 112.

【0088】CPU62は、このカウンタ回路にCK
(クロック)信号とReset(リセット)信号を入力
制御することにより、各電流源をオン、オフ制御するこ
とができる。このカウンタ回路のCK端子にリセット信
号L(ローレベル)の状態で所定のクロックを入力する
と、図21(b)に示されるように、トランジスタ10
3及び96のコレクタに流れる電流値IINT が変化す
る。
The CPU 62 causes the counter circuit to CK
By input-controlling the (clock) signal and the Reset (reset) signal, each current source can be turned on / off. When a predetermined clock is input to the CK terminal of this counter circuit in the state of the reset signal L (low level), as shown in FIG.
The current value I INT flowing through the collectors of 3 and 96 changes.

【0089】したがって、装置の組立て時に、PSDの
組付け誤差等に基くA92とA95の差を検出しておき、そ
れを打消すだけのIINT の値を演算し、このクロック数
に相当する値を、電気的に書込み可能なROM(EEP
ROM)65に記憶させておけばよい。
Therefore, at the time of assembling the apparatus, the difference between A 92 and A 95 based on the PSD assembling error or the like is detected, and the value of I INT enough to cancel the difference is calculated, and this value is equivalent to this clock number. Value that can be written electrically to ROM (EEP
It may be stored in the ROM) 65.

【0090】尚、図21(a)のトランジスタ113
は、電流源96をIREDの発光に同期してオン、オフ
制御するためのスイッチである。また、PSDに図21
(c)のθ54、θ55に示されるような傾きがある場合、
IREDをx方向にスキャンした時、被写体距離が等し
くてもAF結果が変化してしま卯。そのため、図18
(c)に示されたようなxに対して変化しないグラフを
得ることができなくなる。
Note that the transistor 113 shown in FIG.
Is a switch for turning on / off the current source 96 in synchronization with the light emission of the IRED. In addition, FIG.
When there is a slope as shown in θ 54 and θ 55 in (c),
When IRED is scanned in the x direction, the AF result changes even if the subject distances are the same. Therefore, FIG.
It becomes impossible to obtain a graph that does not change with respect to x as shown in (c).

【0091】そこで、EEPROM65には、IRED
のスキャン位置を、xに従ってこの誤差を打消すような
補正係数を入力しておくようにする。CPU62は、初
期位置スイッチ79とモータ73(図20参照)の回転
数より、スキャン位置xを検出することができる。xの
位置を測距した時に得られた測距結果が、このEEPR
OMに入力されている。そのxに対応する補正値で補正
した後、正しい測距結果として決定すれば、PSDの組
付け工程を簡単にすることができ、コストを低減するこ
とが可能である。
Therefore, the EEPROM 65 has an IRED.
A correction coefficient for canceling this error is input in advance for the scan position of. The CPU 62 can detect the scan position x from the rotation speeds of the initial position switch 79 and the motor 73 (see FIG. 20). This EEPR is the distance measurement result obtained when the distance x is measured.
It is entered in the OM. If correction is made with a correction value corresponding to x, and then a correct distance measurement result is determined, the PSD assembly process can be simplified and the cost can be reduced.

【0092】次に、図22を参照して、2つのPSD5
4、55が同時に検出することができない範囲E以外の
部分を測距する方法について説明する。IRED53が
投光レンズ56の光軸からyLED だけシフトした位置か
ら投光を行うと、被写体距離Lの59の部分の測距は、
上述してきた方法では不十分である。何故なら、59の
部分からの反射信号光は、PSD54には入射してもP
SD55には入射せず、y55が検出できないからであ
る。
Next, referring to FIG. 22, two PSDs 5
A method for measuring a distance in a portion other than the range E in which 4 and 55 cannot simultaneously detect will be described. When the IRED 53 projects light from a position shifted by y LED from the optical axis of the light projecting lens 56, the distance measurement at the object distance L 59 is
The method described above is not sufficient. This is because the reflected signal light from the portion 59 is P even if it is incident on the PSD 54.
This is because y 55 cannot be detected because it does not enter the SD 55 .

【0093】しかしながら、もう一方のPSD54のy
54に反射光は入射しているので、この情報に従って測距
は可能である。つまり、投受光レンズ56、57の主点
間距離をS1 、受光レンズ57の焦点距離をfJ とする
と、 L=S1 ・fJ /(yLED +y54) …(21) となる。
However, y of the other PSD 54
Since the reflected light is incident on 54 , the distance can be measured according to this information. That is, if the distance between the principal points of the light emitting / receiving lenses 56 and 57 is S 1 and the focal length of the light receiving lens 57 is f J , then L = S 1 · f J / (y LED + y 54 ) ... (21)

【0094】図23は、このような場合も測距を可能と
したこの測距装置の動作を説明するフローチャートであ
る。以下、このフローチャートに従って動作を説明す
る。先ず、ステップS41にてIRED53の位置y
LED を、CPU62が初期位置スイッチ79とモータ7
3の回転数から検出する。次いで、ステップS42及び
S43にて、yLED の値を判断する。ここで、yLED
−yg ≦yLED ≦ygの条件を満足する時のみ、ステッ
プS44以降のPSD54、55を用いた測距処理に進
む。尚、上記−yg 、yg は、図18(a)の斜線領域
Eに測距用光59が入るためのyLED の位置の限界を表
している。
FIG. 23 is a flow chart for explaining the operation of this distance measuring device which enables distance measurement even in such a case. The operation will be described below according to this flowchart. First, in step S41, the position y of the IRED 53 is set.
The CPU 62 switches the LED to the initial position switch 79 and the motor 7.
It detects from the number of rotations of 3. Next, in steps S42 and S43, the value of y LED is determined. Here, only when y LED satisfies the condition of −y g ≦ y LED ≦ y g , the process proceeds to the distance measuring process using PSDs 54 and 55 after step S44. Note that the above-y g and y g represent the limit of the position of the y LED for allowing the distance measuring light 59 to enter the shaded area E in FIG.

【0095】ステップS44では、IRED53の発光
を開始させ、続いてステップS45及びS46に於い
て、2つのPSD54及び55で各々信号光入射位置y
54、y55を検出するための積分動作を行うように、電流
源96及び97をオンさせる。そして、積分コンデンサ
98に信号が積分され、ステップS47にて、所定時間
の積分が終了判定される。このステップS47で積分終
了と判定されると、次にステップS48でIRED53
の発光が終了する。その後、ステップS49に於いて、
積分コンデンサ98の充電電圧から、両受光レンズ間距
離Sとy54、y55に従って、被写体距離Lの演算が行わ
れる。
In step S44, the light emission of the IRED 53 is started, and subsequently, in steps S45 and S46, the signal light incident positions y are respectively set by the two PSDs 54 and 55.
The current sources 96 and 97 are turned on so that the integration operation for detecting 54 and y 55 is performed. Then, the signal is integrated into the integrating capacitor 98, and it is determined in step S47 that the integration for a predetermined time is completed. If it is determined in step S47 that the integration has ended, then in step S48 the IRED53
Flashing ends. Then, in step S49,
The subject distance L is calculated from the charging voltage of the integrating capacitor 98 in accordance with the distance S between both light receiving lenses and y 54 , y 55 .

【0096】一方、上記ステップS42に於いて、y
LED が大きくなり、PSD54に信号が入ってこないと考
えられる場合は、ステップS50へと分岐する。そし
て、ステップS50にてIRED53の発光がなされた
後、ステップS51にてPSD55への信号光入射位置
55を検出するための積分動作用に、電流源97がオン
される。次いで、ステップS52で所定時間後の積分終
了検出がなされると、ステップS53にてIRED53
の発光終了が制御される。この後、ステップS54で積
分結果よりy55が検出され、yLED 及び投光レンズ56
と受光レンズ58の間の距離から、被写体距離Lが演算
される。
On the other hand, in step S42, y
When it is considered that the LED becomes large and no signal is input to the PSD 54 , the process branches to step S50. Then, after the IRED 53 emits light in step S50, the current source 97 is turned on for the integration operation for detecting the signal light incident position y 55 on the PSD 55 in step S51. Next, in step S52, when the completion of integration after a predetermined time is detected, in step S53 the IRED53 is detected.
The emission end of is controlled. Then, in step S54, y 55 is detected from the integration result, and y LED and the projection lens 56
The subject distance L is calculated from the distance between the light receiving lens 58 and the light receiving lens 58.

【0097】また、上記ステップS43に於いて、y
LED が−yg を越えると判定される場合は、まさに図2
2に示されたような状況である。したがって、ステップ
S55にてIRED53の発光がなされた後、ステップ
S56にて電流源97がオンされる。次いで、ステップ
S57で所定時間後の積分終了検出がなされると、ステ
ップS58にてIRED53の発光終了が制御される。
その後、上記ステップS54と同様にして、ステップS
59でy54とyLED とS1 (図22参照)から、被写体
距離Lが演算される。
In step S43, y
If the LED is determined to exceed -y g , then exactly Figure 2
The situation is shown in 2. Therefore, after the IRED 53 emits light in step S55, the current source 97 is turned on in step S56. Next, when the integration end detection after a predetermined time is detected in step S57, the emission end of the IRED 53 is controlled in step S58.
Then, in the same way as step S54, step S
At 59, the subject distance L is calculated from y 54 , y LED and S 1 (see FIG. 22).

【0098】このように、IREDのスキャン位置y
LED と、投受光間の距離を加味した測距演算を併用する
ことにより、より広い画角を測距できる装置を提供する
ことができる。
Thus, the scan position y of the IRED
It is possible to provide a device capable of measuring a wider angle of view by using the LED and the distance measurement calculation in consideration of the distance between light emitting and receiving.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、画面内
複数のポイントを精度良く、且つ高速に測距することの
できる測距装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a distance measuring device capable of accurately measuring a plurality of points on a screen at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例で、測距装置の概念を
示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a concept of a distance measuring device in a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の測距装置の測距原理を示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a distance measuring principle of the distance measuring device of the present invention.

【図3】この発明の第2の実施例の構成を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図4】(a)は図3に示した測距装置をカメラに組込
んだ配置を示す外観図、(b)は写真画面(ファイン
ダ)上で2次元的に変化する測距ポイントの例を示した
図である。
4A is an external view showing an arrangement in which the distance measuring device shown in FIG. 3 is incorporated in a camera, and FIG. 4B is an example of a distance measuring point that changes two-dimensionally on a photographic screen (finder). It is the figure which showed.

【図5】図3の光位置検出回路の詳細を示す回路構成図
である。
5 is a circuit configuration diagram showing details of the optical position detection circuit of FIG.

【図6】(a)は図3の光位置検出回路とPSD上の信
号光位置から被写体距離Lを求める方法を説明する図、
(b)は同図(a)のPSD上に於ける受光レンズの主
点を結ぶ方向(x)と、それと垂直方向(y)の配置を
示した図である。
6A is a diagram illustrating a method for obtaining a subject distance L from a signal light position on a PSD and the light position detection circuit of FIG. 3;
(B) is a diagram showing an arrangement in the direction (x) connecting the principal points of the light receiving lens and the direction (y) perpendicular thereto on the PSD of FIG.

【図7】測距装置のスキャンAF動作について説明する
フローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a scan AF operation of the distance measuring device.

【図8】図7のステップS6に於ける測距の動作を説明
するサブルーチンである。
FIG. 8 is a subroutine for explaining the distance measuring operation in step S6 of FIG.

【図9】測距ポイントのスキャンする例を示した図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an example of scanning distance measuring points.

【図10】画面の中央部のポイントに被写体が存在しな
いシーンの例を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a scene in which no subject is present at a point in the center of the screen.

【図11】画面中央部に雑被写体を含んで主要被写体が
存在するシーンの例を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a scene in which a main subject is present in the center of the screen including a miscellaneous subject.

【図12】(a)はこの発明の第3の実施例で、測距装
置をカメラに組込んだ配置を示す正面図、(b)は同図
(a)のカメラを上方からみた概念図、(c)は同図
(a)のカメラをのy座標についてのみ示した概念図で
ある。
FIG. 12 (a) is a third embodiment of the present invention and is a front view showing an arrangement in which a distance measuring device is incorporated in a camera, and FIG. 12 (b) is a conceptual view of the camera of FIG. , (C) are conceptual diagrams showing only the y coordinate of the camera of FIG.

【図13】画面中央部の測距結果LMNO を重視した第3
の実施例の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 13 is a third diagram that emphasizes the distance measurement result L MNO at the center of the screen.
3 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment of FIG.

【図14】一般的なカメラのファインダレンズと投光手
段の位置関係を示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between a viewfinder lens and a light projecting means of a general camera.

【図15】測距用光スキャンの他の構成例を示した図で
ある。
FIG. 15 is a diagram showing another configuration example of the optical scanning for distance measurement.

【図16】この発明の更なる実施例で、測距装置の概念
を示したブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram showing the concept of a distance measuring device in a further embodiment of the present invention.

【図17】図16の構成の測距装置が搭載されたカメラ
の外観図である。
17 is an external view of a camera equipped with the distance measuring device having the configuration of FIG.

【図18】更なる実施例の測距装置に於ける2つのPS
Dの動作を説明する図である。
FIG. 18 shows two PSs in a distance measuring device according to a further embodiment.
It is a figure explaining operation | movement of D.

【図19】更なる実施例の測距装置に於けるIREDと
測距用光との関係を示した図である。
FIG. 19 is a diagram showing a relationship between IRED and distance measuring light in a distance measuring device according to a further embodiment.

【図20】更なる実施例をより詳細に説明するための構
成を表すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration for explaining a further embodiment in more detail.

【図21】図20の調整回路102の詳細を説明をする
もので、(a)は回路構成図、(b)はカウンタ回路の
CK数とトランジスタ103及び96のコレクタに流れ
る電流値IINT の関係を示した図、(c)は受光レンズ
57、58とPSD54、55の位置関係を示した図で
ある。
21A and 21B are diagrams for explaining the details of the adjustment circuit 102 in FIG. 20, where FIG. 21A is a circuit configuration diagram, and FIG. 21B shows the CK number of the counter circuit and the current value I INT flowing through the collectors of the transistors 103 and 96. FIG. 3C is a diagram showing the relationship, and FIG. 3C is a diagram showing the positional relationship between the light receiving lenses 57 and 58 and the PSDs 54 and 55.

【図22】2つのPSD54、55が同時に検出するこ
とができない範囲E以外の部分を測距する方法について
説明する図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating a method for measuring a distance in a portion other than a range E where two PSDs 54 and 55 cannot simultaneously detect.

【図23】図20の測距装置の動作を説明するフローチ
ャートである。
23 is a flowchart illustrating an operation of the distance measuring device in FIG. 20.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU、2…投光部、3…走査部、4、6…受光レ
ンズ、5、7…光位置検出素子(PSD)、8、8a、
8b、9、9a、9b…光位置検出回路、10…測距用
光スポット、11…IRED、12…IREDドライ
バ、13…投光レンズ、14…IRED保持部、15、
19…モータ(M)ドライバ、16、20…モータ、1
7、21…送りねじ、18、23…ガイドレール、22
…支持部、24…スイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CPU, 2 ... Light projecting part, 3 ... Scanning part, 4, 6 ... Light receiving lens, 5, 7 ... Optical position detection element (PSD), 8, 8a,
8b, 9, 9a, 9b ... Optical position detection circuit, 10 ... Distance measuring light spot, 11 ... IRED, 12 ... IRED driver, 13 ... Projection lens, 14 ... IRED holding unit, 15,
19 ... Motor (M) driver, 16, 20 ... Motor, 1
7, 21 ... Feed screw, 18, 23 ... Guide rail, 22
… Supports, 24… Switches.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年1月19日[Submission date] January 19, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0090[Correction target item name] 0090

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0090】尚、図21(a)のトランジスタ113
は、電流源96をIREDの発光に同期してオン、オフ
制御するためのスイッチである。また、PSDに図21
(c)のθ54、θ55に示されるような傾きがある場合、
IREDをx方向にスキャンした時、被写体距離が等し
くてもAF結果が変化してしま。そのため、図18
(c)に示されたようなxに対して変化しないグラフを
得ることができなくなる。
Note that the transistor 113 shown in FIG.
Is a switch for turning on / off the current source 96 in synchronization with the light emission of the IRED. In addition, FIG.
When there is a slope as shown in θ 54 and θ 55 in (c),
When the IRED scanned in the x direction, it intends want AF results equal the subject distance is changed. Therefore, FIG.
It becomes impossible to obtain a graph that does not change with respect to x as shown in (c).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体に向けて光束を投光する投光手段
と、 この投光手段を走査する走査手段と、 上記被写体からの反射光の入射位置に応じた第1信号を
出力する第1の受光手段と、 上記被写体からの反射光の入射位置に応じた第2信号を
出力する第2の受光手段と、 上記走査手段による走査時に各位置毎に上記第1信号及
び上記第2信号を用いて被写体距離を演算する多点距離
演算手段とを具備することを特徴とする測距装置。
1. A light projecting means for projecting a light beam toward an object, a scanning means for scanning the light projecting means, and a first signal for outputting a first signal according to an incident position of reflected light from the object. Light receiving means, a second light receiving means for outputting a second signal according to an incident position of reflected light from the subject, and the first signal and the second signal for each position during scanning by the scanning means. A multi-point distance calculating means for calculating a subject distance using the distance measuring apparatus.
【請求項2】 被写体に向けて光束を投光する投光手段
と、 この投光手段から第1所定基線長離れた位置に配置さ
れ、上記被写体からの反射光の入射位置に応じた一対の
第1信号を出力する第1の受光素子と、 上記投光手段から第2所定基線長離れた位置に配置さ
れ、上記被写体からの反射光の入射位置に応じた一対の
第2信号を出力する第2の受光素子と、 上記一対の第1信号の比演算を行う第1の演算手段と、 上記一対の第2信号の比演算を行う第2の演算手段と、 上記第1の演算手段及び上記第2の演算手段からそれぞ
れ出力される上記比演算を加算して積分する積分回路と
を具備することを特徴とする測距装置。
2. A light projecting means for projecting a light beam toward an object, and a pair of light projection means arranged at a position separated from the light projecting means by a first predetermined base line length, in accordance with an incident position of reflected light from the object. A first light receiving element that outputs a first signal, and a pair of second signals that are arranged at a position separated from the light projecting unit by a second predetermined base line length and that corresponds to the incident position of the reflected light from the subject. A second light receiving element; a first calculation means for calculating a ratio of the pair of first signals; a second calculation means for calculating a ratio of the pair of second signals; A distance measuring device, comprising: an integrating circuit that adds and integrates the ratio calculations output from the second calculating means.
【請求項3】 上記比演算を行うための上記第1の演算
手段若しくは上記第2の演算手段の出力特性の少なくと
も一方のばらつきを電気的に補正する補正手段を更に具
備することを特徴とする請求項2に記載の測距装置。
3. A correction means for electrically correcting variation in at least one of the output characteristics of the first calculation means or the second calculation means for performing the ratio calculation is further provided. The distance measuring device according to claim 2.
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